由呈现无极子模式的单元构成的抗无序超表面

常见的光学超表面是由周期性排列的亚波长单元构成的二维功能器件。在此，我们实现了由核壳圆柱构成的抗位置无序超表面，当外半径固定且内半径在某一范围内连续变化时，这些圆柱依次呈现磁偶极（MD）共振、非辐射无极子（anapole）和电偶极（ED）共振模式。在周期性结构设计下，即使圆柱位置受到随机且显著的位移，超表面的性能也不会退化。这种抗位置无序性源于超表面弱的非局域效应。由于在 ED 和 MD 共振模式附近圆柱间的多重散射较弱且对圆柱间距不敏感，并且在非辐射无极子模式下无论间距如何都消失，因此在该内半径的整个变化范围内，超表面的反射特性（包括反射相位和反射率）对相邻圆柱间距不敏感。这种抗位置无序性使超表面能够适应某些不稳定和恶劣的环境。